Subjects and Screening
Tutkimukseen osallistui liikuntaa harrastavia miehiä. Kelpoisuus määritettiin täyttämällä terveystietolomake (Physical Activity Readiness Questionnaire ) ja fyysinen tutkimus. Ennen tutkimuksen aloittamista koehenkilöt olivat osallistuneet säännölliseen liikuntaohjelmaan vähintään viimeisten kuuden kuukauden ajan, ja heillä ei ollut vaikeuksia kävellä tai juosta juoksumatolla. Kaikkia koehenkilöitä ohjeistettiin säilyttämään tutkimusta edeltävä liikuntaohjelmansa koko tutkimuksen ajan lukuun ottamatta sitä, että he pidättäytyivät liikunnasta kutakin testipäivää edeltävien 24 tunnin aikana. Koehenkilöt olivat tupakoimattomia, heillä ei ollut sydän- ja verisuonitauteja, metabolisia, neurologisia tai ortopedisiä sairauksia, jotka olisivat voineet vaikuttaa heidän kykyynsä osallistua tutkimukseen, eivätkä he aloittaneet minkään uuden ravintolisän käyttöä tutkimuksen aikana; he saivat kuitenkin jatkaa ravintolisien käyttöä, joita he olivat käyttäneet ennen tutkimuksen aloittamista (esim. monivitamiinit). Ennen osallistumista jokaiselle tutkittavalle kerrottiin kaikista tutkimukseen liittyvistä menettelyistä, mahdollisista riskeistä ja hyödyistä sekä suullisesti että kirjallisesti Aspire Institutional Review Board for Human Subjects Researchin (La Mesa, CA; hyväksymispäivä 23. joulukuuta 2010) hyväksymien menettelyjen mukaisesti. Koehenkilöt allekirjoittivat tietoon perustuvan suostumuslomakkeen ennen tutkimukseen ottamista.
Ensimmäisillä seulontakäynneillä mitattiin ja kirjattiin ylös koehenkilöiden pituus stadiometrillä (Holtain Limited; Iso-Britannia) ja paino digitaalisella vaa’alla (Detecto; Webb City, MO). Kehon massa mitattiin siten, että koehenkilöillä oli yllään vain aamutakki ja alusvaatteet. Kehon massa mitattiin harjoituksen jälkeen vasta sen jälkeen, kun koehenkilöt oli kuivattu huolellisesti pyyhkeellä. Syke ja verenpaine (koehenkilöiden vasenta kättä käyttäen) mitattiin vähintään viiden minuutin hiljaisen levon jälkeen koehenkilöiden istuessa tuolissa. Tutkimukseen otettiin 12-kytkentäinen elektrokardiogrammi ja analysoitiin sen normaalius, jotta voitiin varmistaa, että koehenkilö soveltui osallistumaan tutkimukseen. Koehenkilöiltä otettiin verinäytteet kliinisen kemian parametrien rutiiniarviointia varten (esim. metabolinen paneeli ja täydellinen verenkuva). Katso taulukko 1 koehenkilöiden kuvailevista ominaisuuksista. Alkuvaiheen laboratoriokäynnin aikana suoritettiin myös tutustumiskokeilu rasitussuorituskykytestiin. Tämän testin kuvaus on esitetty jäljempänä.
Testauspäivät
Kullakin neljästä testipäivästä koehenkilöt ilmoittautuivat laboratorioon aamulla yön yli kestäneen paaston jälkeen (keskiyön jälkeen ei sallittu muuta ruokaa tai juomia kuin vesi). Kunkin koehenkilön testauksen kellonaika oli sama kaikkina seuraavina testipäivinä ( ± 60 minuuttia). Koehenkilöitä ohjeistettiin olemaan harrastamatta liikuntaa tai nauttimatta alkoholia kutakin testipäivää edeltävien 24 tunnin aikana, mutta nauttimaan runsaasti vettä siihen asti, kun he ilmoittautuivat laboratorioon testausta varten. Tutkimusohjeiden noudattaminen varmistettiin kaikkien koehenkilöiden kanssa jokaisena testauspäivänä. Kaikkien perusarviointien jälkeen koehenkilöille tarjottiin standardoitu aamiainen, joka koostui rinkelistä ja yhdestä ruokalusikallisesta kermajuustoa. Heille annettiin myös enintään 470 ml vettä.
Dehydratointitesti
Kuusikymmentä minuuttia standardoidun aamiaisen jälkeen koehenkilöt suorittivat dehydratointitestin. On huomattava, että yhteensä 48 testikäynnistä (12 koehenkilöä × 4 käyntiä) 14:ssä testissä havaittiin vähäisiä poikkeamia ajassa, joka kului ruuan nauttimisesta nestehukkaa poistavan liikuntatestin aloittamiseen (eli testit aloitettiin ennen tai jälkeen asetetun 60 minuutin ajan). Erityisesti yhdeksän testiä suoritettiin 15 minuutin kuluessa tästä ajasta, kaksi testiä suoritettiin 30 minuutin kuluessa tästä ajasta ja kolme testiä suoritettiin 45 minuutin kuluessa tästä ajasta. Emme usko, että nämä poikkeamat vaikuttivat merkittävästi tuloksiin; erityisesti kun otetaan huomioon, että ne jakautuivat tasaisesti neljän olosuhteen kesken.
Dehydraatioharjoitus koostui kahdesta 30 minuutin kävelyn/hölkkäämisen jaksosta, joiden välissä oli 10 minuutin lepoaika. Tarkemmin sanottuna koehenkilöt kävelivät/hölkkäsivät/hölkkäsivät 2, 3, 4, 5, 6 ja 7 mailia tunnissa moottoroidulla juoksumatolla käyttäen 0 %:n astetta. Kullakin nopeudella suoritettiin viisi minuuttia harjoitusta. Ensimmäisen 30 minuutin harjoituksen jälkeen sallittiin 10 minuutin tauko, jonka aikana koehenkilöt kävelivät ympäriinsä ja/tai istuivat. Tämän jälkeen koehenkilöt toistivat edellä mainitun nopeusjärjestyksen 30 minuutin harjoituksen ajan. Näin ollen 70 minuutin aikana suoritettiin yhteensä 60 minuutin harjoitus. Kaikki harjoitukset suoritettiin ilmastoidussa huoneessa, jonka keskilämpötila oli 36 celsiusastetta ja keskimääräinen suhteellinen kosteus 48 prosenttia. Tämän nestehukkaa aiheuttavan harjoitusprotokollan on raportoitu aiheuttavan 2-3 prosentin vähennyksen kehonpainossa. Kolmen tunnin ajan, joka kului nestehukkaa poistavan harjoituskokeen päättymisestä suorituskykyä mittaavan harjoituskokeen alkamiseen, koehenkilöiden oli levättävä hiljaa ilman ruokaa tai juomaa (lukuun ottamatta määriteltyä olosuhdetta). Tänä aikana, samoin kuin suorituskykyä mittaavan harjoituskokeen aikana, koehenkilöt pysyttelivät termoneutraalissa ympäristössä (eli 22 celsiusastetta).
Edellytykset
Minuuttien kuluessa dehydratoivan harjoituskokeen päättymisestä (sen jälkeen, kun kaikki mittaustulokset oli saatu – ks. taulukko 2) koehenkilöt saivat heille määrätyn ehdon (juoman). Tutkimusasetelma sisälsi satunnaisjärjestyksen, yhden sokean (koehenkilö, ei tutkijat), ristiinkytkennän, jossa annettiin yksi seuraavista neljästä olosuhteesta: Supermarket-merkkinen pullotettu vesi, puhdas kookosvesi (VitaCoco®; New York, NY), kookosvesitiivisteestä valmistettu kookosvesi tai hiilihydraatti-elektrolyytti-urheilujuoma (5-6 % hiilihydraattiliuos). Kunkin juoman määrä määritettiin dehydratoivan harjoitusprotokollan aikana menetetyn kehon massan kokonaismäärän perusteella yhtälön avulla: 1300 ml ∙ kg-1 × kg menetys = kulutetun juoman määrä (ml). Näin saatiin painotettu juomamäärä, joka vastasi noin 125 prosenttia todellisesta menetetystä kehon massasta. Tämän perusteella kulutettu juomamäärä oli 2159 ± 249 ml pullotetun veden osalta, 2220 ± 367 ml VitaCoco®:n osalta, 2253 ± 358 ml kookosvesitiivisteen osalta ja 2184 ± 358 ml urheilujuoman osalta, eikä olosuhteiden välillä havaittu eroja (p > 0,05). Koehenkilöille annettiin 60 minuuttia aikaa kuluttaa koko juomamäärä. Kukin ehto nautittiin eri testipäivänä, ja testikäyntien välillä oli vähintään viisi päivää.
Suorituskykyä mittaava liikuntatesti
Kolme tuntia nestehukkaa poistavan liikuntakokeen loppuunsaattamisen jälkeen (ja kaksi tuntia sen jälkeen, kun koehenkilöt olivat nauttineet heille määritellyn ehtoehdon) suoritettiin fyysisen suorituskyvyn koe, jossa käytettiin juoksumattoa, kuten aiemmin oli tehty . Erityisesti koehenkilöt alkoivat kävellä moottoroidulla juoksumatolla itse valitsemallaan miellyttävällä nopeudella (0 %:n nousu) viiden minuutin ajan. Viiden minuutin jakson päätyttyä alkoi varsinainen suorituskykytesti. Protokollaan kuului intensiteetin lisääminen kolmen minuutin välein. Juoksumaton nopeus pysyi koko testin ajan vakiona 4,2 mailia tunnissa, mutta astetta nostettiin seuraavasti: min 1-3, 0 %; min 4-6, 2,5 %; min 7-9, 5 %; min 10-12, 7,5 %; min 13-15, 10 %; min 16-18, 12,5 %; min 19-21, 15 %. Koehenkilöt harjoittelivat tahdonalaiseen uupumukseen asti, ja harjoittelun kokonaisaika kirjattiin ylös. Sama protokolla suoritettiin seulontakäynnillä (tutustumista varten) ja jokaisena neljänä testipäivänä. Siksi emme usko, että tähän testiin liittyi merkittävää ”oppimista”.
Tulosmittarit
Tulosmittareina käytettiin edellä kuvatussa suorituskykytestissä saadun kokonaisliikunta-ajan mittauksen lisäksi seuraavia muuttujia; joitakin niistä on käsitelty aiemmin . Nestetilan osalta mitattiin kehon massa, nesteen kertyminen (kehon massan perusteella), plasman osmolaliteetti ja virtsan ominaispaino. Erityisesti kehon massaan perustuvan nesteenpidätyskyvyn osalta odotettiin, että testituotteen antaminen määrätyllä määrällä saisi koehenkilön kehon massan palautumaan hyvin lähelle harjoitusta edeltävää tasoa. Testituotteen nesteytyksen palauttava teho osoitettiin sillä, kuinka hyvin tämä nestemäärä pidättyi nauttimista seuraavien kahden tunnin aikana. Tämän vuoksi välittömästi juoman nauttimisen jälkeistä kehon massaa (joka tapahtui 1 tunti nestehukkaa aiheuttavan harjoituksen jälkeen) pidettiin ”lähtötasona”; tästä vähennettiin kehon massa-arvot 2 ja 3 tuntia nestehukkaa aiheuttavan harjoituksen jälkeen, ja tämä erotus jaettiin nautitun juoman massalla, minkä jälkeen se kerrottiin 100:lla, jotta saatiin ”palauttavan nesteen prosenttiosuus, joka pidättyi” 2 ja 3 tunnin kohdalla. On huomattava, että kehon massa määritettiin tarkasti elektronisella vaa’alla, kun koehenkilöt olivat kuivia ja heillä oli yllään vain aamutakki ja alusvaatteet. Lisäksi kaikki koehenkilöille annetut nestemäärät mitattiin huolellisesti. Kehon massan käyttöä käytimme nesteytyksen korvaavana tehokkuusindikaattorina, kuten aiemmin on tehty .
Plasman osmolaliteetti ja virtsan ominaispaino määritettiin vakiomenetelmiä käyttäen. Osmolaliteetti määritettiin jäätymispistemittauksen avulla. Ominaispaino määritettiin reagenssitestiliuskoilla. Vaikka emme mitanneet virtsan osmolaliteettia, Armstrong ja kollegat ovat todenneet, että ”virtsan osmolaliteettia ja virtsan ominaispainoa voidaan käyttää korvaavasti nesteytystilan määrittämiseen”. Sekä plasman osmolaliteettia että virtsan ominaispainoa on käytetty aiemmin hydrataatiotilan indikaattoreina , ja ne mitattiin ennen dehydratoivaa harjoituskokeen suorittamista, välittömästi dehydratoivan harjoituskokeen jälkeen ja ennen suorituskykyä mittaavaa harjoituskokeen suorittamista.
Subjektiivisten mittareiden osalta janoa, turvotusta, virkistystä, vatsavaivoja ja väsymystä määriteltiin viisiportaisella visuaalisella analogisella asteikolla. Vastaukset skaalattiin asteikolla 1-5, jossa 1 oli alhaisin ja 5 korkein pistemäärä. Nämä arvioitiin heti, 60 minuutin, 120 minuutin ja 180 minuutin kuluttua nestehukkaa aiheuttavasta harjoituskokeesta.
Syke ja verenpaine mitattiin seuraavina ajankohtina: Ennen dehydratoivaa harjoituskokeen suorittamista, välittömästi dehydratoivan harjoituskokeen suorittamisen jälkeen, ennen suorituskykyistä harjoituskokeen suorittamista ja välittömästi suorituskykyisen harjoituskokeen suorittamisen jälkeen. Kaavio tutkimuksen aikataulusta kaikkien lopputulosmittausten osalta on esitetty taulukossa 2.
Fyysinen aktiivisuus ja ravinnonsaanti
Henkilöitä ohjeistettiin säilyttämään normaali fyysinen aktiivisuutensa koko tutkimusjakson ajan lukuun ottamatta sitä, että he pidättäytyivät rasittavasta fyysisestä aktiivisuudesta kutakin testipäivää edeltävien 24 tunnin aikana. Heille annettiin myös erityisohjeet alkoholinkäytöstä pidättäytymisestä testipäiviä välittömästi edeltävien 24 tunnin aikana. Ruokavalion saanti oli säilytettävä koko tutkimusjakson ajan lukuun ottamatta sitä, että laboratorioon oli saavuttava paastotilassa jokaisena neljänä testipäivänä. Tässä tutkimuksessa ei pidetty ruokapäiväkirjaa, mitä jotkut saattavat pitää tämän työn rajoituksena.
Statistinen analyysi
Otoksen koko määritettiin tarkoituksenmukaisuuden perusteella, ja tehoanalyysi tehtiin niiden vaikutuskokojen määrittämiseksi, jotka antaisivat 80 %:n todennäköisyyden saada merkitsevä tulos p ≤ 0,05, kun lopputulosmittareita testattiin parittaisella Studentin t-testillä. Käyttämällä 12 koehenkilön otosta tilastollisen merkitsevyyden havaitsemiseksi tarvittaisiin 18 prosentin ero tuotteiden välisessä nesteen kertymisessä. Kaikkien numeeristen muuttujien normaalisuus testattiin Anderson-Darlingin testillä. Edellä tekstissä kuvatut tulosmittarit analysoitiin parittaisella Studentin t-testillä kunkin muuttujan osalta kussakin ajankohdassa. Kaikki analyysit tehtiin käyttäen R-tilasto-ohjelmistoa (versio 2.13.1; R Foundation for Statistical Computing). Tilastollinen merkitsevyys asetettiin tasolle p ≤ 0,05. Tiedot esitetään keskiarvona ± SD.
Vastaa